[发明专利]一种电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及现代电池制造工艺，具体涉及一种电池的制备方法。

背景技术

锂离子电池因其具有比能量大、自放电小、循环寿命长、质量轻等优点而成为便携式电子产品的理想电源，也是电动汽车和混合电动汽车的首选电源，具有橄榄石结构的LiFePO₄是一种新兴的锂离子电池正电极材料，与以往的材料相比，具有原价格便宜、安全性高、结构稳定、无污染的优点。

LiFePO₄有很多合成方法，目前国内外实现量产的合成方法均为高温固相法。这种方法比较适合批量生产，但一般的管式炉其焙烧时的温度均一性很难得到保证，前驱体不能得到充分均一的焙烧，在实际制备过程中产品成品率低，产品批次稳定性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提出一种通过微波加热制得LiFePO₄，进而制得锂电池的方法。

本发明的技术方案在于：

一种电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：LiFePO₄的制备：

（1）将0.5mol碳酸锂、1.3mol草酸亚铁、1mol碳酸二氢铵以及15g苯蒽二元共聚物混合，加入混料罐中，与250g玛瑙球混合，排除混料中空气充入高纯氮气后密封，在混料机上混合6h；

（2）将混合得到的均匀原料转入微波高温气氛实验炉中，抽真空通入N₂/H₂混合气氛保护，冷却到室温，得到灰黑色块状样品，研磨备用；

步骤2：电极的制备：

（1）以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，将样品活性物质LiFePO₄、导电剂乙炔黑及粘结剂PVDF按80:15:5的质量比混合均匀混制成浆料；

（2）经上述浆料涂于铝箔上，在110℃下真空干燥24h后得到电极；

步骤3：模拟电池组成：

以上述制备的电极，金属锂为负极，1mol/L LiPF₆/(EC+DMC)为电解液，微孔聚丙烯膜为隔膜，在充满Ar气的手套箱中装配成纽扣电池，室温放置10h后，即可使用。

优选地，所述的LiFePO₄的制备过程中，N₂/H₂混合气氛保护的温度为550℃、650℃以及750℃，升温速率为8-10℃/min，保温温度5min。

本发明的技术效果在于：

本发明通过微波可以迅速被加热材料整体所吸收，从而产生热量，使被加热物体快速到达温度，能有效避免因为加热不均匀或者高温忙点产生的材料均一性的问题。通过本发明提供的方法制得的锂电池性能稳定，供电时间长，使用过程中不易损坏。

具体实施方式

一种电池的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：LiFePO₄的制备：

（1）将0.5mol碳酸锂、1.3mol草酸亚铁、1mol碳酸二氢铵以及15g苯蒽二元共聚物混合，加入混料罐中，与250g玛瑙球混合，排除混料中空气充入高纯氮气后密封，在混料机上混合6h；

（2）将混合得到的均匀原料转入微波高温气氛实验炉中，抽真空通入N₂/H₂混合气氛保护，冷却到室温，得到灰黑色块状样品，研磨备用；

步骤2：电极的制备：

（1）以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，将样品活性物质LiFePO₄、导电剂乙炔黑及粘结剂PVDF按80:15:5的质量比混合均匀混制成浆料；

（2）经上述浆料涂于铝箔上，在110℃下真空干燥24h后得到电极；

步骤3：模拟电池组成：

以上述制备的电极，金属锂为负极，1mol/L LiPF₆/(EC+DMC)为电解液，微孔聚丙烯膜为隔膜，在充满Ar气的手套箱中装配成纽扣电池，室温放置10h后，即可使用。

其中，LiFePO₄的制备过程中，N₂/H₂混合气氛保护的温度为550℃、650℃以及750℃，升温速率为8-10℃/min，保温温度5min。